CN103084730B - 摩擦焊接电主轴 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摩擦焊接电主轴，利用一个耐高温硬质材料制成一定形状的轴肩搅拌探头，将轴肩搅拌探头旋转深入两被焊材料连接的边缘处，依靠高速旋转轴肩搅拌探头，使在两被焊材料连接的边缘产生摩擦热，使接缝处金属产生塑性软化区，旋转探头周围的塑性软化区金属受到摩擦、搅拌、挤压，并随着搅拌探头沿焊缝向后形成塑性金属流，随后在探头离开后的冷却过程中，在受挤压的条件下，形成固相焊接接头。结构合理、缺陷小、变形小、焊接质量高；节省能源、减低成本；焊接过程可靠性高；焊接尺寸精度高；焊接生产效率高；工作环境清洁，没有灰尘和烟雾，不需要大电流，生产过程中不会产生任何电磁和噪声污染，属于绿色无污染技术。
Description
技术领域
本发明涉及电主轴技术领域，具体涉及一种摩擦焊接电主轴。
背景技术
摩擦焊作为一种优质、高效、节能、无污染的新型焊接技术，经过多年的研究与发展，已成为航空航天工业、汽车和工程机械业、石油天然气和化工业以及核电设备和输变电业等许多工业部门的重要加工手段一般摩擦焊是利用两被焊工件相互摩擦，由摩擦产生的热使被焊材料产生塑性软化区，然后快速停止摩擦，立即加压形成固相焊接头，焊接主轴焊接过程长，质量不稳定，焊接工作效率低，工艺过程长。
发明内容
本发明的目的是针对摩擦焊技术存在的缺陷和问题，提供一种摩擦焊接电主轴。
技术方案：一种摩擦焊接电主轴，主轴通过前后轴承组件套装于主轴壳体内并设置有密封结构，在主轴和主轴壳体之间设置有主轴电机组，其特征是：主轴含有轴向内腔，主轴的轴向内腔中套装有回抽轴，回抽轴的前端通过回抽轴花键套与一个轴肩搅拌头连接，轴肩搅拌头为中空结构并且前侧设置开口，轴肩搅拌头内套装有轴肩搅拌针，轴肩搅拌针的前端伸出轴肩搅拌头开口之外，轴肩搅拌针后端与回抽轴固定在一起；所述回抽轴的后端设置有凹槽，凹槽内通过轴承套装有T螺杆，T螺杆外侧螺纹连接一个铜套，铜套外侧固定有回抽轴带轮；同时在主轴壳体的一侧设置有电机，该电机的转轴上安装有电机带轮，所述回抽轴带轮与电机带轮通过传动连接；所述回抽轴带轮通过轴承套装于主轴后连接座内，主轴后连接座的后端固定有回抽后压盖，T螺杆后端位于回抽后压盖设置的中心孔内，并与该中心孔键连接。
在所述T螺杆上套装有IGS感应齿轮，并在IGS感应齿轮外侧的支架上设置有IGS感应头。
所述主轴电机组的前、后端分别设置有套装在主轴上的转子平衡环。
主轴壳体前端固定有前轴承螺母，主轴前端固定有前轴承压盖，前轴承螺母与前轴承压盖之间为迷宫密封。
本发明具有以下有益效果：1.结构合理、缺陷小、变形小、焊接质量高；2.节省能源、减低成本；3.工艺过程简单，工艺性广泛；4.焊接过程可靠性高；5.焊接尺寸精度高；6.焊接生产效率高；7.工作环境清洁，没有灰尘和烟雾，不需要大电流，生产过程中不会产生任何电磁和噪声污染，属于绿色无污染技术。
附图说明
图1是本发明摩擦焊接电主轴的剖面结构示意图；
图2是图1的左视图。
图中标号1为轴肩搅拌针，2为轴肩搅拌头，3为回抽轴花键套，4为前轴承螺母，5为前轴承压盖，6为主轴前轴承座，7为回抽轴，8为主轴，9为主轴壳体，10、11和12分别为轴承，13为电机，14为电机外罩，15为电机连接座，16为电机带轮，17为IGS感应头调节垫，18为IGS感应头，19为轴承组，20为铜套，21为直角架，22为T螺杆，23为T螺杆平键，24为回抽轴承压盖，25为回抽后压盖，26为主轴后连接座，27为回抽轴带轮，28为平面轴承压盖，29为IGS感应齿轮，30为主轴后螺母，31为主轴后密封环，32为主轴后密封盖，33为平面轴承隔垫，34为定子定位块，35为主轴后轴承座36为后轴承隔垫，37为定位螺母，38为转子后平衡环，39为主轴电机组，40为转子平衡环，41为轴承，42为前轴承隔垫，43为压力传感器。
具体实施方式
参见图1和图2，摩擦焊接电主轴的主轴8通过前后轴承组件套装于主轴壳体9内并设置有密封结构，前后轴承组件分别包括主轴前轴承座6、主轴后轴承座35和前后轴承。密封结构是在主轴壳体与主轴之间设置凸凹配合的密封结构，如在主轴壳体前端固定有前轴承压盖5，主轴前端固定有前轴承螺母4，前轴承螺母与前轴承压盖之间为迷宫密封。在主轴8和主轴壳体9之间设置有主轴电机组。主轴电机组的前、后端分别设置有套装在主轴上的转子平衡环。
图1中可以看出，主轴8含有轴向内腔，主轴的轴向内腔中套装有回抽轴7，回抽轴7的前端通过回抽轴花键套3与一个轴肩搅拌头2连接，轴肩搅拌头2为中空结构并且前侧设置开口，轴肩搅拌头2内套装有轴肩搅拌针1，轴肩搅拌针1的前端伸出轴肩搅拌头2开口之外，轴肩搅拌针1后端与回抽轴7固定在一起；所述回抽轴7的后端设置有凹槽，凹槽内通过轴承套装有T螺杆22，T螺杆22外侧螺纹连接一个铜套20，铜套20外侧固定有回抽轴带轮27；同时在主轴壳体的一侧设置有电机13，并设置有电机外罩14，该电机13的转轴上安装有电机带轮16，所述回抽轴带轮27与电机带轮16通过传动连接；所述回抽轴带轮27通过轴承套装于主轴后连接座26内，主轴后连接座26的后端固定有回抽后压盖25，T螺杆后端位于回抽后压盖设置的中心孔内，并与该中心孔键连接。
在所述T螺杆上套装有IGS感应齿轮，并在IGS感应齿轮外侧的支架上设置有IGS感应头。
本实施例上述搅拌摩擦焊电主轴采用先进的电机组，大功率，大扭矩，操作简单，是利用一个耐高温硬质材料制成一定形状的轴肩搅拌探头，将轴肩搅拌探头旋转深入两被焊材料连接的边缘处，依靠高速旋转轴肩搅拌探头，使在两被焊材料连接的边缘产生摩擦热，使接缝处金属产生塑性软化区，旋转探头周围的塑性软化区金属受到摩擦、搅拌、挤压，并随着搅拌探头沿焊缝向后形成塑性金属流，随后在探头离开后的冷却过程中，在受挤压的条件下，形成固相焊接接头。
Claims (3)
1.一种摩擦焊接电主轴，主轴通过前、后轴承组件套装于主轴壳体内并设置有密封结构，在主轴和主轴壳体之间设置有主轴电机组，其特征是：主轴含有轴向内腔，主轴的轴向内腔中套装有回抽轴，回抽轴的前端通过回抽轴花键套与一个轴肩搅拌头连接，轴肩搅拌头为中空结构并且前侧设置开口，轴肩搅拌头内套装有轴肩搅拌针，轴肩搅拌针的前端伸出轴肩搅拌头开口之外，轴肩搅拌针后端与回抽轴固定在一起；所述回抽轴的后端设置有凹槽，凹槽内通过轴承套装有T螺杆，T螺杆外侧螺纹连接一个铜套，铜套外侧固定有回抽轴带轮；同时在主轴壳体的一侧设置有电机，该电机的转轴上安装有电机带轮，所述回抽轴带轮与电机带轮通过传动连接；所述回抽轴带轮通过轴承套装于主轴后连接座内，主轴后连接座的后端固定有回抽后压盖，T螺杆后端位于回抽后压盖设置的中心孔内，并与该中心孔键连接；所述主轴电机组的前、后端分别设置有套装在主轴上的转子平衡环。
2.根据权利要求1所述的摩擦焊接电主轴，其特征是：在所述T螺杆上套装有IGS感应齿轮，并在IGS感应齿轮外侧的支架上设置有IGS感应头。
3.根据权利要求1所述的摩擦焊接电主轴，其特征是：主轴壳体前端固定有前轴承压盖，主轴前端固定有前轴承螺母，前轴承螺母与前轴承压盖之间为迷宫密封。
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